物联网应用案例

第2章物联网应用案例物联网应用案例第1页第2章摘要物联网本质就是深度信息化，信息化就是信息技术普遍应用。物联网把新一代IT技术充分利用在各行各业之中。本章将讲述物联网几个应用案例，经过学习本章，希望同学们能够对物联网详细应用有一个较为直观地认识和了解。物联网应用案例第2页第2章物联网应用案例2.1智慧城市2.2智慧校园2.3老年人用物联网信息终端2.4智能电网2.5智能家居物联网应用案例第3页2.1智慧城市2.1.1智慧城市概述2.1.2智慧城市2.1.3物联网与智慧城市物联网应用案例第4页2.1.1智慧城市概述智慧城市起源能够追溯到如图所表示“数字地球”。戈尔指出：我们需要一个“数字地球”，即一个以地球坐标为依据、嵌入海量地理数据、含有多分辨率、能三维可视化表示虚拟地球。物联网应用案例第5页2.1.1智慧城市概述（续）“数字城市”是“数字地球”主要组成部分，是“数字地球”在城市详细表达。伴随城市数量和城市人口不停增多，城市被赋予了前所未有经济、政治和技术权力，从而使城市发展在世界中心舞台起到主导作用。物联网应用案例第6页2.1.1智慧城市概述（续）数字化是数字城市发展第一阶段。在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基础设施建设完成。城市中关于政府、企业和市民数据实现了计算机存放，不过这仅仅只是初级阶段，因为数据没有得到有效分类和管理，还不能称之为信息，更不可能成为有效资源。物联网应用案例第7页2.1.1智慧城市概述（续）信息化是数字城市发展第二阶段。政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化发展快速，各个部门内部形成有效信息系统。信息论把数据中有意义内容称之为信息。在这一阶段，数据实现有效分类、检索与存放，使之成为真正有意义信息。物联网应用案例第8页2.1.1智慧城市概述（续）政府信息化利用当代信息通信技术，超越传统政府行政机关组织界限，改变几个管理和分层结构，建立新型扁平化网络结构电子化政府管理系统，是人们从电子化支撑不一样渠道取得政府信息及服务。政府间信息系统包含电子法规政策系统、电子公文系统、电子司法档案系统、电子财务管理系统等等。物联网应用案例第9页2.1.1智慧城市概述（续）企业信息化是企业全部基础设施（包含地上、地面及地下）和功效（生产、销售、原料采购、售后服务、企业管理等）都由计算机及网络进行处理。以信息化带开工业化，带动传统产业升级，能够有效扩大生产规模，提升生产效率。物联网应用案例第10页2.1.1智慧城市概述（续）领域信息化主要是不以营利为目标事业部门信息化，又称为事业信息化，主要包括测绘、气象、水文、海洋、土地和环境保护部门等。这些部门信息化结果也是关键数据库主要组成部分。社会信息化是提升关系到公众和整个社会服务性机构信息化，主要包括教育、科技、文化、医疗卫生、社会保障等方面，是数字城市中与市民切身利益相关最直观、最前端信息化，是改变居民生活方式、改进居住环境直接表达。物联网应用案例第11页2.1.2智慧城市2.1.2.1什么是智慧城市2.1.2.2智慧城市架构物联网应用案例第12页2.1.2智慧城市伴随传感网等互联互通新技术与应用，城市信息化正向着智能化演进。伴随传感器网络技术发展，能够预期，未来城市中传感器网络无处不在，成为和移动通信网络、无线互联网一样主要基础设施。所以，在能够预见未来，从当前社会过渡到网络社会之后，城市也将从当前工业城市和数字城市走向智能城市。物联网应用案例第13页2.1.2智慧城市（续）智慧城市几个基本应用物联网应用案例第14页2.1.2智慧城市（续）智慧城市能够充分利用信息和通信技术伎俩感测、分析、整合城市运行关键系统各项关键信息，从而对于包含民生、环境保护、公共安全、城市服务、工商业活动在内各种需求做出智能响应，为人类创造更美好城市生活。物联网应用案例第15页2.1.2智慧城市（续）智慧城市并不是数字城市简单升级，智慧城市目标是更透彻感知，更全方面互联互通和更深入智能。（1）更透彻感知——物联化（Instrumented）：经过城市宽带固定网络、无线网络、移动通讯网络、传感器网络把属于城市组件连接起来，从而帮助用户从全局角度分析并实时处理问题，使得工作，任务多方协同共享成为可能，城市资源更有效得到分配，并彻底改变城市管理与运作方式。物联网应用案例第16页2.1.2智慧城市（续）（2）更全方面互联互通——互联化（Interconnected）：经过管理体制改进，确立信息系统层次性，从而促进分布在城市不一样角落海量数据流转、交换和共享，为应用提供良好协同工作环境。经过数据交换共享，使得城市各职能部门不再是信息孤岛，将更高效协同运作，从而推进城市管理良性循环。物联网应用案例第17页2.1.2智慧城市（续）（3）更深入智能——智能化（Intelligent）：以城市海量信息资源为基础，经过全方面物联和高效共享，利用先进智能化技术实现识别，预测和实时分析处理，使得城市运行管理中人为原因降低，在提升城市资源利用效率同时，保障了信息公开和管理公平。物联网应用案例第18页2.1.2智慧城市（续）智慧城市与数字城市主要区分：一是关注点不一样。在数字城市阶段，人们关注是信息采集和传递；在智慧城市阶段，人们更多关注是信息分析、知识或规律发觉以及决议反应等。二是目标不一样。数字城市以电子化和网络化为目标，智慧城市则以功效自动化和决议支持为目标。物联网应用案例第19页2.1.2智慧城市（续）三是实质不一样。数字化实质是用计算机和网络取代传统手工流程操作，智慧化实质则是用智慧技术取代传统一些需要人工判别和决断任务，到达最优化。四是结果不一样。数字化结果是数据积累和传递智慧化结果是数据利用和开发，用数据去完成任务，去实现功效。假如说数据是信息社会粮食，那么智慧技术则是将粮食加工成可用食品工具。物联网应用案例第20页2.1.2.1什么是智慧城市智慧城市总体目标是以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧型产业优势，集成先进技术，推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化，加紧智慧型商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域建设，全方面提升资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统落后生产方式和生活方式。物联网应用案例第21页2.1.2.1什么是智慧城市（续）智慧城市构建涵盖了智慧基础设施、智慧政府、智慧公共服务、智慧产业和智慧人文等五个方面。（1）智慧基础设施：智慧基础设施包含信息、交通和电网等城市基础设施。（2）智慧政府：政府要逐步建立以公民和企业为对象、以互联网为基础、各种技术伎俩相结合电子政务公共服务体系。物联网应用案例第22页2.1.2.1什么是智慧城市（续）（3）智慧服务：完善、高效城市公共服务是智慧城市出发点和落脚点。智慧城市公共服务包括智慧医疗、智慧小区服务、智慧教育、智慧社保、智慧平安和智慧生态等方面。（4）智慧产业：智慧城市孕育智慧产业，智慧产业托起智慧城市。对于城市而言，智慧产业当属软件和信息服务业。（5）智慧人文：提升城市居民素质，造就创新城市建设和管理人才，是智慧城市灵魂。物联网应用案例第23页2.1.2.1什么是智慧城市（续）智慧城市全景图物联网应用案例第24页2.1.2.2智慧城市架构智慧城市构架能够分为四个部分：感知层、网络层、平台层、应用层。物联网应用案例第25页2.1.2.2智慧城市架构（续）一个人体模型能够用来比喻智慧城市整体架构。物联网应用案例第26页2.1.2.2智慧城市架构（续）第一个层次是人体五觉——感知层。人体经过五觉感知改变和刺激，而智慧城市经过感知层搜集各类信息。智慧城市感知层主要经过无线传感器网络实现。第二个层次是神经网络——网络层。网络层主要实现更广泛互连功效，能够把感知层感知到信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。物联网应用案例第27页2.1.2.2智慧城市架构（续）无线传感网示意图物联网应用案例第28页2.1.2.2智慧城市架构（续）第三层就是大脑——平台层。智能城市大脑是IDC（InternetDataCenter，互联数据中心）和VAE（VerticalApplicationEnvironment，垂直应用环境）平台。智能数据处理主要包含：数据分析、数据处理和数据存放。简单地讲就是将原始数据经过数据汇聚、信息分析，形成有用价值信息，并将其存放在数据仓库中，为城市智能化提供支撑。物联网应用案例第29页2.1.2.2智慧城市架构（续）智慧城市神经网络物联网应用案例第30页2.1.2.2智慧城市架构（续）第四层就是行业活动——业务应用层。业务应用层经过大脑信息处理和智能分析，形成对智慧城市各领域应用详细处理方案。业务应用涵盖了应急指挥、数字城管、平安城市、政府热线、数字医疗、环境监测、智能交通和数字物流等方面。物联网应用案例第31页2.1.2.2智慧城市架构（续）智慧城市平台普通架构物联网应用案例第32页2.1.2.2智慧城市架构（续）平台主要是基于面向服务（SOA）ICT（信息与通讯技术简称，InformationCommunicationTechnology）集成框架来实现智慧城市。ICT就是经过信息与通信技术，用以满足“客户综合信息化需求”一揽子处理方案，包含通信、信息搜集、公布、自动化、传感、自动化等各个方面。物联网应用案例第33页2.1.2.2智慧城市架构（续）该平台主要具备以下关键能力：1）快速应用提供能力：经过应用模板、能力引擎，基于工作流引擎开发环境，提供给用快速交付能力。2）第三方系统集成能力：定义标准接口，支持多层次集成：数据集成、能力集成、应用集成。3）数据统一分析能力：城市仪表盘为决议者提供统一城市数据分析视图。4）系统资源共享能力：经过对数字城市应用所使用系统资源虚拟管理，提升系统资源利用率。物联网应用案例第34页2.1.2.2智慧城市架构（续）5）统一硬件/存放/安全方案：硬件采取含有高安全性，高可用、可靠集群，高可扩展性，易管理易维护，低环境复杂度，低整合度难度方案；应用各种存放技术搭建统一存放平台，同时采取高性价比存放整合技术；网络安全方案对业务系统网络基础架构进行分析优化，按结构化、模块化、层次化设计思绪进行结构调整优化，增加网络可靠性、可扩展性、易管理性、冗余性。6）系统平滑演进能力：架构平台能够在硬件、能力以及应用上实现自由扩展。同时，智慧城市平台支持分期建设，系统可成长，可连续发展。物联网应用案例第35页2.1.3物联网与智慧城市智慧城市是一个有机结合大系统，涵盖了更透彻感知、更全方面互联、更深入智能。其中，物联网是智慧城市中非常主要元素，它支撑着整个智慧城市系统。物联网为智能城市提供了坚实技术基础。物联网为智慧城市提供了城市感知能力，并使得这种感知愈加深入、智能。物联网主要目标之一是实现智慧城市，许多基于物联网产业和应用都是服务于智慧城市主流应用。换句话说，智慧城市是物联网靶心。物联网应用案例第36页2.1.3物联网与智慧城市（续）物联网与智慧城市关系物联网应用案例第37页2.1.3物联网与智慧城市（续）M2M技术在智慧城市最经典应用就是M2M终端。M2M终端组成了智慧城市神经元。智慧城市神经元包含感觉神经元、运动神经元、中间神经元。物联网应用案例第38页2.1.3物联网与智慧城市（续）智慧城市中M2M终端应用物联网应用案例第39页2.1.3物联网与智慧城市（续）物联网支撑技术融合了RFID（射频识别）、WSN/ZigBee技术、以MEMS为代表传感器技术、智能服务等各种技术它有三个层次：物联网感知层、物联网网络层、物联网应用层。物联网应用案例第40页2.1.3物联网与智慧城市（续）而IBM在多年研究积累和时间中提炼出了八层物联网参考架构：1）传感器/执行器层，2）传感网层，3）传感网关层，4）广域网络层，5）应用网关层，6）服务平台层，7）应用层，8）分析与优化层。物联网应用案例第41页2.1.3物联网与智慧城市（续）除此之外，一个信息化网络建立必须要有一定技术支持，物联网技术支持就包含RFID技术，WSN技术，组网技术，MEMS技术等，这些技术就组成了物联网智能空间技术和网络终端技术两大技术范围。物联网应用案例第42页2.2智慧校园2.2.1智慧校园概述2.2.2智慧校园架构与技术关键2.2.3智慧校园深化应用物联网应用案例第43页2.2.1智慧校园概述智慧校园建设意在提升校园信息服务和应用质量与水平，建立一个开放、创新、协作和智能综合信息服务平台。经过综合信息服务平台，教师、学生和管理者能够定制基于角色个性化服务，全方面感知不一样教学资源，取得互动、共享、协作学习、工作和生活环境，实现教育信息资源有效采集、分析、应用和服务。物联网应用案例第44页2.2.1智慧校园概述（续）2.2.1.1数字化校园发展历程2.2.1.2

什么是智慧校园物联网应用案例第45页2.2.1.1数字化校园发展历程伴随高校信息化建设不停推进，信息服务在学校教学、科研与管理中作用越来越大,我们生活校园也在不停发生改变，数字化校园历程也在不停前进。多媒体中控机出现简化了多媒体设备使用，提升了设备使用寿命，增强了教学效果，加紧了多媒体教学发展。物联网应用案例第46页2.2.1.1数字化校园发展历程（续）多媒体中控尤其是网络中控技术应用促进了多媒体教学发展。伴随传感网等互联互通新技术与应用，校园信息化正向着智能化演进，校园也将从数字化校园走向智能化校园。物联网应用案例第47页信息平台融合技术是以教学资源为中心，校园网络为基础，实现校园综合信息平台可视化、数字化、网络化、智能化。它含有统一教学平台、管理平台、数据平台、而且统一信息公布和统一身份论证。2.2.1.1数字化校园发展历程（续）物联网应用案例第48页2.2.1.2什么是智慧校园智慧校园是以物联网为基础，以各种应用服务系统为载体而构建教学、科研、管理和校园生活为一体新型智慧化工作、学习和生活环境，利用先进信息技术伎俩，实现基于数字环境应用体系，使得人们能快速、准确获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中信息，同时经过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推进学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决议科学化和管理规范化；经过应用服务集成与融合来实现校园信息获取、信息共享和信息服务；从而推进智慧化教学、智慧化科研、智慧化管理、智慧化生活、以及智慧化服务实现进程。物联网应用案例第49页2.2.1.2什么是智慧校园（续）智慧校园是信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知网络化、信息化和智能化校园。智慧校园发展历程物联网应用案例第50页2.2.2智慧校园架构与技术关键智慧校园架构分为三个方面。首先，是无处不在、便捷上网环境；其次，是要拥有一个数据环境，就是云计算环境、存放环境；再次，要拥有一个系统(物联络统)接入——支持各种智能终端、设施、设备联网环境。物联网应用案例第51页2.2.2.1智慧校园网络环境2.2.2.2智慧校园数据环境2.2.2.3智慧校园物联环境2.2.2.4智慧校园技术方法2.2.2.5智慧校园终端2.2.2智慧校园架构与技术关键物联网应用案例第52页2.2.2.1智慧校园网络环境对于网络环境，主要分为接入网，方便师生上互联网；教学网。支撑教学活动；科研网，支撑科研活动；资源网，支撑资源汇聚和传输活动；智能网，支撑友好、生态校园建设。物联网应用案例第53页2.2.2.2智慧校园数据环境智慧校园数据环境主要采取云计算环境。因为云计算服务平台使量化、科学决议成为可能。作为一个信息服务模式，云计算能够把大量高度虚拟化计算和存放资源管理起来，组成一个大资源池，用来统一提供服务。物联网应用案例第54页2.2.2.3智慧校园物联环境物联感知系统是整个智慧校园中最可见一部分。该系统利用传感器、采集器、RFID、二维码、视频监控等感知技术和设备，实现校园环境管理数字化。首先，布署传感器等数据采集设备并联网。其次，利用RFID、二维码等技术标识校园环境。再次，构建校园环境信息数据库和应用平台，面向各种校园智能物联网络应用。物联网应用案例第55页2.2.2.4智慧校园技术方法信息系统是一个提供全方面信息服务人机交互系统，信息应用系统功效是经过服务来表达。与智慧校园相关外部实体主要是人和物件。人是面对智慧校园服务请求者或服务受用者。物件是智慧校园管理对象和信息对象。智慧校园技术方法主要有以下几个方面：物联网应用案例第56页2.2.2.4智慧校园技术方法（续）（1）信息规范与标准信息化标准是智慧校园建设基础内容，用以支撑教育资源共享，确保各种系统之间进行信息交换和互操作能力。智慧校园中因为编码对象复杂，单一一个编码方法无法支持整个智慧校园运行。所以，必须建立一套行之有效编码标准体系，研究针对不一样应用最为科学编码方案。物联网应用案例第57页（2）统一基础设施平台智慧校园需要处理T2T、H2T和H2H之间相互通讯与信息交互，无线末端接入伎俩是必要条件。建立有线/无线双覆盖网络环境，是实现泛在感知信息接入和多源信息互联前提，也是智慧校园主要基础设施。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第58页（3）共享数据库平台建立共享数据库平台主要任务是建设统一身份认证平台和综合信息服务平台。建立安全高效、统一共享数据中心；规范信息从采集、处理、交换到综合利用全过程，逐步形成有效信息化管理运行机制，为学校领导和相关部门信息利用、分析决议提供支持。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第59页（4）基于多网融合新型网络监控与管理系统现有校园网络环境是多样化，各个网络提供专业化服务，面向专门用户群体，服务环境是分割。从面向服务角度出发，经过建立网络融合平台，在应用层面上融合服务，实现异构信息资源高度共享与统一监控与管理。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第60页（5）IC卡与手机融合综合校园卡应用系统利用一卡通和智能SIM卡技术将各个系统应用与移动终端及校园IC卡结合起来，实现身份标识、身份认证与消费等功效为一体智慧校园卡服务扩展平台，实现手机终端以及校园信息服务系统融合，以手机作为独立服务终端请求服务或受用服务，支持泛在感知与泛在服务机制。校园卡授权用户能够“一键式”方式完成身份识别和认证，申请和取得智慧校园融合服务。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第61页（6）面向信息服务各类应用系统应用系统建立在数据库之上，数据库是面向应用领域。面向领域主题数据库由各个领域内数据组成，反应该领域内数据属性和数据之间关系。主题数据库数据责任制由该领域管理者负责。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第62页（7）物联网应用体验项目体验物联网应用技术对高校学习、研究、管理与生活方方面面主动影响。我们当前已经实现或正在研发主要应用项目有：结合RFID和WIFI技术，实现了固定物件或移动物件标识与跟踪定位；采取CPS和SmartThing技术，实时感知仪器设备状态，提供远程控管能力；采取GPRS技术，实时感知校车内外场景和移动定位；采取视频技术，感知教学场景；采取WSN伎俩，实现低碳绿色校园环境等。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第63页（8）三维可视化虚拟校园。虚拟现实是复制、仿真现实世界，结构近似现实世界虚拟世界，用户经过与虚拟世界交互来体验现实世界，甚至影响现实世界。虚拟校园建设目标是提供一个感知环境，来体验校园、体验教学环境和体验教学设施，将虚拟世界与现实世界融为一体，在网络环境下置身处地“感受”学校，并在此基础上，实施虚拟教学环境与虚拟试验室。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第64页另外，智慧校园技术还含有支持信息相关性分析挖掘；改变信息传送机制；支持多媒体教学管理，观摩及即时评定；支持系统可扩展框架；支持各种教学资源；支持各种设备；支持位置感知敏感性等特点。2.2.2.4智慧校园技术方法（续）物联网应用案例第65页2.2.2.5智慧校园终端终端设备选取和应用是多样，如智能手机，平板电脑，以及专用手持终端和其它网络设备等。这么使用户高度自由自主操控，既方便又快捷，上手轻易，操作简单。物联网应用案例第66页2.2.2.5智慧校园终端（续）校园终端技术中AVCare可视化网络综合信息管理平台。物联网应用案例第67页2.2.2.5智慧校园终端（续）该平台搭建与校园其它终端设备相匹配，而且操作起来十分简单和直观。校园终端技术还采取协同操作方法来实现智能中控。其采取总线技术，协同通信技术，排队决议技术，感知/定位技术，冗余技术，可编程人机控制接口技术，标准互联技术，云计算处理技术等现阶段先进技术。物联网应用案例第68页2.2.2.5智慧校园终端（续）智能教室物联网应用案例第69页2.2.2.5智慧校园终端（续）终端技术融合系统架构设计有模块化、可重用性、可扩展性、简单性，可维护性等特点。模块化是指把控制划分为多个模块和组件，各自分开开发；可重用性是指关键软硬件模块可被重用，这么能够降低冗余开发；可扩展性指关键系统中增加新组件，即增加新功效；简单性指关键协同处理复杂流程，简化了组件开发；可维护性指组件开发，维护，更换简单，方便。物联网应用案例第70页2.2.2.5智慧校园终端（续）全方面事件统计是该设备终端含有主要功效，它含有些人员操作统计，设备故障统计，运行日志，设备适用统计，远程控制统计，设备报警统计等等多个功效。物联网应用案例第71页2.2.2.5智慧校园终端（续）Campus智能教室工作站物联网应用案例第72页2.2.3智慧校园深化应用2.2.3.1无线设备管理平台2.2.3.2实训室设备管理2.2.3.3地磁感应车辆防盗物联网应用案例第73页2.2.3.1无线设备管理平台无线设备含有设备离位提醒，设备追踪，设备巡回提醒，设备状态检视，设备维护管理，设备使用统计等多个功效。物联网应用案例第74页2.2.3.2实训室设备管理通常被监控设备分四大类：场地固定配套设备，如空调、照明设施、投影仪等。仪器仪表，如示波器，电源，信号发生器等。智能产品，如电脑等。场地环境参数，如温湿度、门禁系统等。仪器设备感知管理包含设备运行状态监测，设备使用管理，设备维护管理，设备移位提醒，远程辅助控制等。物联网应用案例第75页2.2.3.3地磁感应车辆防盗地磁感应车辆防盗系统物联网应用案例第76页2.2智慧校园（总结）伴随智慧校园研发与布署，对学校信息化建设产生了主动影响，促进了学校关键竞争力提升。从而能够取得更透彻感知，即利用任何可随时随地感知、测量、捕捉和传递信息设备、系统或流程，快速获取学习、研究与管理活动中基本信息并进行分析，能够有效采取应对办法和布署长久规划；能够取得更全方面互联互通，即经过互联网、3G等网络通信技术，对分散储存数据进行交互和共享，从而愈加好地对环境和业务情况进行实时监控，以学校角度准确把握全局状态和统一数据；能够取得更深入智能化，即深入分析感知信息，以获取愈加新奇、系统、全方面洞察力来提供信息化服务。物联网应用案例第77页2.3老年人用物联网信息终端伴随生活水平不停提升以及城市老龄化百分比提升，人们越来越关注健康问题，医疗检测设备家庭化逐步成为了趋势。从某种意义上讲，怎样对老年人和残障人士进行全方位服务是社会进步和文明表现，是摆在当今人们面前一个主要课题。物联网应用案例第78页2.3老年人用物联网信息终端（续）2.3.1系统功效2.3.2系统整体构架物联网应用案例第79页2.3.1系统功效老年人用物联网终端系统是要寻找一个监测方法，这种方法要简单实用，且易于推广，监测方法主要采取主动方式，即不像以往监测等候老人触发来实现，而将监测设备佩戴于老人身体上，这么防止了在家中大规模布置传感器缺点。身体状态是人体状态基本信息，可表达出老人在各个时间段行为动作，进而得到老人一天、一星期，一月乃至一年身体情况。身体状态信息包含静态动作和动态动作，静态动作又可分躺下，站立，俯卧，行走等，动态动作又可分为慢跑，摔倒等动作。物联网应用案例第80页2.3.1系统功效（续）静态信息可反应老人在较短时间内体态，综合动态信息可得到老人较长时间内活动量；动态信息可反应老人是否有猛烈运动，获取这类信息，对于出现紧急状态后及时报警有主要意义。物联网应用案例第81页2.3.1系统功效（续）这里提出了经过老人身体状态信息来监测老人方法，经过获取老人身体状态信息，比如“站立、躺、慢跑、摔倒”等动作检测对老人进行实时监测。加速度传感器和陀螺仪能够获取某个方向上动作信息，但陀螺仪价格较贵，不适合本应用，为此我们采取加速度传感器实现姿态获取。物联网应用案例第82页2.3.1系统功效（续）这里通信平台采取现在新兴无线传感器网络技术，可实现在家庭环境下一对多，即可对多位老人监护需求。为了能让用户方便使用，监测装置应安装有按键。同时装置可经过手机短信方式实现远距离报警给监护人，深入拓宽了装置适应性。老人也可直接按一下装置上紧急按钮，直接发送紧急状态信息。物联网应用案例第83页2.3.1系统功效（续）老年人用物联网信息终端组成图物联网应用案例第84页2.3.2系统整体构架老年人用物联网信息终端由以下几部分组成：一个ZigBee协调器，用于初始化ZigBee无线网络和接收人体状态信息；若干个终端人体状态监测仪，佩戴于被监测人腰部，用于检测和传送状态信息；运行在PC机端监控中心软件，显示被监测对象人体状态信息。物联网应用案例第85页2.3.2系统整体构架（续）在本系统中，ZigBee协调器建立一个网络后，终端人体状态监测仪开机后自动加入网络，并经过绑定方式和协调器建立连接，经过监测仪上菜单项选择择“发送数据”，开始进行身体状态检测，并将状态信息发给协调器，协调器将这些数据信息经过串口发送给PC机，上位机软件经过对数据进行分析和显示，并对老人异常状态做出及时响应，亦可经过互联网及GSM网络与外界取得联络，提醒监控人对紧急状态采取对应办法。老人经过直接按终端人体状态监测仪紧急按钮，直接发送紧急状态信息。物联网应用案例第86页2.3.2系统整体构架（续）老年人用物联网信息终端整体构架物联网应用案例第87页2.4智能电网2.4.1物联网与智能电网2.4.2物联网在智能电网中应用2.4.3分布式发电与微电网技术2.4.4中国国家电网企业“坚强智能电网”建设物联网应用案例第88页2.4.1物联网与智能电网智能电网与物联网作为含有战略意义高新技术和新兴产业，已引发世界各国高度重视，我国政府不但将物联网、智能电网上升为国家战略，并在产业政策、重大科技项目支持、示范工程建设等方面进行了全方面布署。应用物联网技术，智能电网将会形成一个以电网为依靠，覆盖城镇用户及用电设备庞大互连网络，称为“感知中国”最主要基础设施之一。物联网应用案例第89页2.4.1物联网与智能电网（续）融合智能电网应用物联网三层体系架构物联网应用案例第90页2.4.2物联网在智能电网中应用物联网技术将深入助力智能电网实现，如设备状态预测和调控，资产全寿命周期管理辅助决议，电网与用户间智能互动等。物联网应用案例第91页2.4.2物联网在智能电网中应用利用物联网技术，经过在常规机组内布置各种传感器掌握机组运行状态，包含各种技术指标与参数，可提升常规机组运行维护水平；经过在坝体布署压力传感器群监测坝体变形情况，躲避水库调度风险；经过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息，实现新能源发电监控和预测。物联网应用案例第92页2.4.2物联网在智能电网中应用利用物联网技术，经过各类传感器监测输变电设备微气象环境、线路覆冰、导线微风震动幅度、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜度、图像视频、绝缘子污秽度等信息，与电网运行信息进行融合、分析，及时发觉并消除缺点，提升电网运行水平。利用物联网技术，经过在塔杆、输电线路或主要设备上布署各种传感器，实现目标识别、侵害行为有效分类和区域定位，提升电力设备全方位防护水平。物联网应用案例第93页2.4.2物联网在智能电网中应用利用物联网技术，经过传感器监测电力现场作业人员、设备、环境等方面信息，实现智能化互动，降低误操作风险和安全隐患，提升作业效率和安全性。利用物联网技术，能及时获知用户侧需求，有利于实现智能用电双向交互服务、智能家居、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电，提升供电可靠性和用电效率，并为节能减排提供技术保障。物联网应用案例第94页2.4.2物联网在智能电网中应用利用物联网技术，经过传感器实时感知电动汽车运行状态、电池使用状态、充电设施状态以及当前网内能源供给状态并进行综合分析，实现对电动汽车、电池、充电设施、人员及设备一体化集中管控、资源优化配置。利用物联网技术，经过传感器监测电力设备全景状态信息，评定设备状态并预估寿命，为周期成本最优提供辅助决议等功效，实现电力资产全寿命周期管理，提升电网运行水平、管理水平。物联网应用案例第95页2.4.2物联网在智能电网中应用智能电网用电物联网应用案例第96页2.4.3分布式发电与微电网技术分布式发电也称分散式发电或分布式供能，普通指将相对小型发电装置（普通50MW以下）分散布置在用户（负荷）现场或用户附近发电（供能）方式。分布式电源位置灵活、分散特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，延缓了输、配电网升级换代所需巨额投资，同时，它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改进。物联网应用案例第97页2.4.3分布式发电与微电网技术分布式电源尽管优点突出，但本身存在很多问题。另外，分布式电源相对大电网来说是一个不可控源，所以大系统往往采取限制、隔离方式来处置分布式电源，以期减小其对大电网冲击。对分布式能源人网标准做了要求当电力系统发生故障时，分布式电源必须马上退出运行。这就大大限制了分布式能源效能充分发挥。物联网应用案例第98页2.4.3分布式发电与微电网技术美国电力可靠性技术处理方案协会（CERTS）提出了微电网定义：微电网是一个由微型电源和负荷共同组成系统，它可同时提供电能和热量；微电网内部电源主要由电力电子器件负责能量转换，并提供必要控制；微电网相对于外部大电网表现为单一受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面要求。物联网应用案例第99页2.4.3分布式发电与微电网技术微电网是一个较小规模分散独立系统，由负荷和微电源组成。它采取了大量先进电力技术，将燃气轮机或者风电、光伏发电、燃料电池和储能设备等装置整合在一起，直接接入用户侧。物联网应用案例第100页2.4.3分布式发电与微电网技术微电网结构方框图物联网应用案例第101页2.4.3分布式发电与微电网技术微电网与传统集中式能源系统相比含有许多优势：1)微电网靠近负荷，线损显著降低，建设投资和运行费用较省。2)分布式能源具备发电、供热、制冷等各种服务功效，可实现更较高能源综合利用效率。3)有利于各类可再生能源利用，降低了排放总量、征地、电力线路走廊用地和高压输电线电磁污染，缓解了环境保护压力。物联网应用案例第102页2.4.3分布式发电与微电网技术4)能够处理部分调峰和备用问题，做到与季节性和地域性电力需求改变相适应，使得电力系统经济性和安全性到达最正确平衡。5)能够提升供电可靠性、供电质量和电网安全性。6)发展微电网技术可形成友好多元化电网格局。物联网应用案例第103页2.4.3分布式发电与微电网技术微电网最大优势是提升了电力系统面临突发灾难时抗灾能力。大电网中超大型电站与微电网中分散微型电站结合，能够降低电力输送距离、降低输电线路投资和电力系统运行成本，确保电力系统运行更安全和更经济。物联网应用案例第104页4月，中国国家电网企业领导与美国能源部长朱棣文相晤，在华盛顿发演出讲称："中国国家电网企业正在全方面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征自主创新、国际领先‘智能电网’”。2.4.4中国国家电网企业“坚强智能电网”建设物联网应用案例第105页2.4.4中国国家电网企业“坚强智能电网”建设物联网应用于智能电网是信息通信技术（ICT）发展到一定阶段必定结果，将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，使信息通信基础设施资源服务于电力系统运行，提升电力系统信息化水平，改进现有电力系统基础设施利用效率。物联网技术应用于智能电网，将能有效地为电网中发电、输电、变电、配电、用电等步骤提供主要技术支撑，为国家节能减排目标做出贡献。物联网应用案例第106页我国建立“统一坚强智能电网”有着坚实发展基础。国家电网企业在建设坚强国家电网同时，还高度重视智能电网技术研究和工程实践，取得了一批拥有自主知识产权主要结果，在技术理论、装备制造和工程实施方面为发展智能电网打下了坚实基础。2.4.4中国国家电网企业“坚强智能电网”建设物联网应用案例第107页“统一坚强智能电网”战略框架2.4.4中国国家电网企业“坚强智能电网”建设物联网应用案例第108页2.5智能家居理想智能家居物联网应用案例第109页2.5智能家居（续）2.5.1智能家居概念2.5.2智能家居体系结构物联网应用案例第110页2.5.1智能家居概念1984年，美国联合科技企业（UnitedTechnologiesBuildingSystem）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Connecticut）哈特佛市(Hartford)CityPlaceBuilding,经过对该座旧式大楼进行一定程度改造后，再采取计算机系统对大楼空调、电梯、照明等设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面信息服务。这就诞生了世界上首栋“智能家居”。物联网应用案例第111页2.5.1智能家居概念（续）最著名智能家居要算比尔.盖茨豪宅。比尔.盖茨在他“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造私人豪宅。他描绘住宅是“由硅片和软件建成”而且要“采纳不停改变尖端技术”。经过7年建设，1997年，比尔盖茨豪宅终于建成。他这个豪宅完全按照智能住宅概念建造，不但具备高速上网专线，全部门窗、灯具、电器都能够经过计算机控制，而且有一个高性能服务器作为管理整个系统后台。物联网应用案例第112页2.5.1智能家居概念（续）智能家居也叫数字家庭，或称智能住宅，在英文中惯用SmartHome，在香港、台湾等地域还有数码家庭、数码家居等称法。通俗地说，智能家居是利用先进计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）经过家庭网络连接到一起。物联网应用案例第113页2.5.1智能家居概念（续）一方面，智能家居将让用户有更方便伎俩来管理家庭设备，比如，经过无线遥控器、电话、互联网或者语音识别方式控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；其次，智能家居内各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不一样状态互动运行，从而给用户带来最大程度高效、便利、舒适与安全。物联网应用案例第114页2.5.1智能家居概念（续）与普通家居相比，智能家居不但含有传统居住功效，提供舒适安全、高端且宜人家庭生活空间；还由原来被动静止结构转变为含有能动智慧工具，提供全方位信息交换功效，帮助家庭与外部保持信息交流通畅，优化人们生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活安全性，甚至为各种能源费用节约资金。物联网应用案例第115页2.5.2智能家居体系结构实现智能家居必须满足三个条件：含有家庭网络总线系统；能够经过这种网络（总线）系统提供各种服务功效；能与住宅外部相连接。整个系统由两网连接三层，其中三层指家庭设备层、家庭服务平台层和业务应用层，两网是指智能家庭网络和外部网络。物联网应用案例第116页2.5.2智能家居体系结构（续）物联网应用案例第117页本章小结本章介绍了几个物联网经典应用，从我们生活城市，到我们朝夕相处校园，再到与我们息息相关家居环境，我们意识到世界正在变“小”、地球正在变“平”，不论是经济、社会还是技术层面，我们生活环境和以往任何时代相比都发生了重大改变。物联网应用案例第118页本章小结（续）当然，物联网应用并不局限于上面领域，用一句形象话来说，就是“网络无所不达，应用无所不能”。但有一点是值得我们必定，那就是物联网出现和推广必将极大地改变我们生活。物联网应用创新已成为国家战略级别经济科技制高点。物联网将把高端技术、日常生活和产业发展三者紧密结合起来，把人与全部物品经过物联技术链接在一起，实现智能化识别和管理。经过本章所列举物联网应用实例，我们能够大胆想象，未来我们每个人都能够切身感受物联网魅力和未来美好生活，那个时候，人们生活将会变得愈加便捷，进入美好“物联网时代”。所以学习物联网专业大有用武之地！物联网应用案例第119页习题1.请说出数字城市发展两个阶段2.什么是智慧城市？3.谈谈数字城市与智慧城市区分4.智慧城市构建涵盖了哪五个方面？5.什么是智慧校园？6.智慧校园架构有哪几方面？它们分别是什么？7.请写出智慧校园技术方法物联网应用案例第120页习题（续）8.老年人用物联网信息终端由哪几部分组成？9.为老人健康服务物联网应用有哪些？10.“统一坚强智能电网”四个体系分别是什么？11.简述微电网定义以及微电网基本架构12.谈谈你所理想智能家居模式与愿景13.实现智能家居需要几个条件，这些条件是什么？物联网应用案例第121页习题解答1.请说出数字城市发展两个阶段数字化是数字城市发展第一阶段。在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基